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语音压缩存储与回放
学生姓名： 指导老师：
摘 要 本DSP课程设计是基于TSM320C5402芯片实现语音压缩和解压缩的基本算法，采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，在DSP开发环境CCS3.3上用C语言编程运用A律语音压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。并使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
关键词 DSP；TSM320C5402芯片；语音压缩和解压缩；CCS3.3
Abstract This course is designed DSP chip based TSM320C5402 basic voice compression and decompression algorithms, using the A / D converter real-time acquisition from the MIC input speech signal, in the CCS3.3 DSP development environment in C language programming on the use of A-law compressed speech stored in the DSP chip and off-chip RAM memory, real-time using DSP decompress and playback output from SPEAKER outputs. And use the light on the process of voice storage and playback instructions.
Keywords DSP; TSM320C5402 chip; voice compression and decompression; CCS3.3
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1引 言
数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科,是在模拟信号变成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器。DSP芯片以其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点,发展十分迅速。数字信号发生器是在电子电路设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源。而正弦信号是一种频率成分最为单一的常见信号源，任何复杂信号(例如声音信号)都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等的正弦信号的叠加，广泛地应用在电子技术试验、自动控制系统和通信、仪器仪表、控制等领域的信号处理系统中及其他机械、电声、水声及生物等科研领域。
目前，随着数字化信号处理技术的不断提高，单片机，数字信号处理器以及语音处理大规模集成电路的进步，语音合成，语音识别，语音存储和回放技术的应用越来越广泛。本课程设计主要研究基于TSM320C5402芯片实现语音压缩、存储和回放，设计基本达到了课设要求。
1.1课程设计目的
1、掌握TSM320C5402芯片上外设多通道缓冲串行口mcbsp。 2、学习掌握tlc320ad50CODEC编译码器的内部结构、工作原理。 3、学习A律语音压缩以及C语言下的编程方法。
4、通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风。
1.2课程设计的要求
（1）使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.711、
G.729等语音压缩算法。
（2）采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和
片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。
（3）存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。 （4）使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
1.3设计平台
CCS3.3（Code Composer Studio）是TI公司推出的用于开发DSP芯片的集成开发环
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境，它采用Windows风格界面，集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试以及实时跟踪于一体，极大的方便了DSP开发的与设计，是目前使用最广泛的DSP开发环境之一。
2 设计原理
2.1 CCS3.3的简介
CCS（Code Composer Studio）是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境。CCS有两种工作模式，即软件仿真器和硬件在线编程。软件仿真器模式可以脱离DSP芯片，在PC机上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。硬件在线编程可以实时运行在DSP芯片上，与硬件开发板相结合进行在线编程和调试应用程序[1]。
TI公司共有CCS1.10、CCS1.20、CCS2.0、和CCS3.3等不同时期的版本，针对不同系列的DSP芯片分为C2000、C3000、C5000、和C6000等不同的型号。各种不同版本和型号之间的差异不是很大。通常一种型号的CCS只适用于一种系列的DSP芯片。例如本设计中用的是CCS C5000它使用于C5000系列的DSP芯片包括’C54X和’C55X（本处为TMS320VC54X）。用户只需在CCS配置程序中设定DSP的类型和开发平台类型即可。
CCS的组成
CCS的主要组件下图所示：
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主机 Code Composer Studio 配置工具 Code Composer编辑.c .h 目标系统 DSP 源文.cbd 配置数据.asDSP/BIOS 代码产生Code Composer工工具 编译器 汇编器 链接器 cfg.cmd cfg.s54 cfg.h54 OLE应用 使用RTDX插件 RTDX插件 DSP/BIOS插件 RTDX插件 可执行代码 DSP应用系Code Composer调试工具 主机仿真支持 DSP/BIOS JTAG RTD目标系统硬 图2.1 CCS的主要组件图
? TMS320C54X集成代码产生工具：它用来对C语言、汇编语言或混合语言编程
的DSP源程序进行编译汇编，并链接成可执行的DSP 程序。主要包括汇编器、链接器、C/C++编译器和建库工具等[2]。
? CCS集成开发环境：此环境集编译、汇编、链接、软件仿真、硬件调试和实时
跟踪等功能于一体，包括编辑工具、工程管理工具和调试工具等。
? DSP/BIOS实时内核插件及其应用程序接口API：他们主要为实时信号处理应用
而设计，包括DSP/BIOS配置工具、实时分析工具等。
? 实时数据交换的RTDX插件及其相关应用程序接口API：他们对目标系统实时
监控，实现DSP程序与其他应用程序的数据交换。 ? 有TI公司以外的第三方提供的应用模块插件。
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一个典型的CCS集成开发环境用户界面如图2.2所示。
图2.2 CCS用户界面
CCS主菜单中共有12项，如图2.3所示，各项功能见表2-1。
图2.3 CCS主菜单 表2-1 主菜单各项功能简介
菜单项 File（文件） Edit（编辑） View（查看） Project（工程） Debug（调试） Profiler（性能）
功能 文件管理，载入执行程序，符号数据，文件输入/输出 文字及变量编辑，如剪切、粘贴、撤销、字符串查找 工具栏显示设置，内存、寄存器和图形显示等 工程管理及编译、构建工程等 断点、探针设置、单步执行、复位等 包括时钟和性能断点设置等